FR2823017A1 - MULTIBAND TELECOMMUNICATIONS ANTENNA - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une antenne (50) de radiotransmission, notamment dans le domaine des télécommunications cellulaires. Une telle antenne (50) comprend des éléments rayonnants (52; 54; 56) de différents dispositifs fonctionnant avec différentes bandes de fréquences. Cette antenne (50) est caractérisée en ce que des premiers éléments rayonnants (52) de l'un de ces dispositifs sont distants d'un écart optimal de 0, 95 x lambdam , où lambdam représente la longueur d'onde moyenne de la bande de fréquences utilisée par ce dispositif, le positionnement de seconds éléments rayonnants (54; 56) étant fixé par rapport à ces premiers éléments rayonnants (52) d'écartement optimisé de sorte que chaque élément rayonnant (52; 54; 56) d'un même dispositif soit entouré de façon similaire par d'autres éléments rayonnants (52; 54; 56) et par des parois (57a; 57b; 58; 59a; 59b; 64) dé cloisonnement dans l'antenne (50).The present invention relates to an antenna (50) for radio transmission, in particular in the field of cellular telecommunications. Such an antenna (50) comprises radiating elements (52; 54; 56) of different devices operating with different frequency bands. This antenna (50) is characterized in that the first radiating elements (52) of one of these devices are separated by an optimum deviation of 0.95 x lambdam, where lambdam represents the mean wavelength of the band of frequencies used by this device, the positioning of the second radiating elements (54; 56) being fixed with respect to these first radiating elements (52) of optimized spacing so that each radiating element (52; 54; 56) of a same device is similarly surrounded by other radiating elements (52; 54; 56) and by partition walls (57a; 57b; 58; 59a; 59b; 64) in the antenna (50).
Description
radar à formation de faisceau par le calcul.beamforming radar by calculation.
ii
ANTENNE MULTIBANDE DE TÉLÉCOMMUNICATIONS MULTIBAND TELECOMMUNICATIONS ANTENNA
La présente invention concerne une antenne multibande de télécommunications, notamment dans le domaine des télécommunications cellulaires. La téléphonie cellulaire utilise diverses bandes de fréquences The present invention relates to a multiband telecommunications antenna, in particular in the field of cellular telecommunications. Cellular telephony uses various frequency bands
correspondant aux différents systèmes de télécommunications connus. corresponding to the various known telecommunications systems.
Plusieurs systèmes de télécommunications sont actuellement utilisés simultanément, comme par exemple le "Digital Cellular System" ou DCS (1710 1880 MHz) ou le "Global System for Mobile communications" ou GSM (870-960 Several telecommunications systems are currently used simultaneously, such as the "Digital Cellular System" or DCS (1710 1880 MHz) or the "Global System for Mobile communications" or GSM (870-960
MHz).MHz).
Par ailleurs, de nouveaux systèmes de télécommunications, tel que l'UMTS ou "Universal Mobile Telephone Service" (1900-2170 MHz) sont en phase d'installation. Dès iors, les opérateurs des réseaux de télécommunications doivent se pourvoir d'un réseau d'antennes effectuant des transmissions suivant les diverses In addition, new telecommunications systems, such as UMTS or "Universal Mobile Telephone Service" (1900-2170 MHz) are in the installation phase. From then on, telecommunications network operators must have an antenna network carrying out transmissions according to the various
bandes de fréquences utilisses.frequency bands used.
Pour cela, certains opérateurs mettent en place des réseaux complémentaires d'antennes, chacun de ces réseaux fonctionnant suivant un système de télécommunications. Ainsi, des opérateurs utilisent un réseau d'antennes GSM et un réseau d'antennes DCS tandis qu'ils installent un réseau For this, certain operators set up complementary antenna networks, each of these networks operating according to a telecommunications system. Operators therefore use a GSM antenna network and a DCS antenna network while installing a network.
d'antennes UMTS.UMTS antennas.
Toutefois, la multiplication des réseaux d'antennes entrane des coûts croissants pour les opérateurs - achats d'antennes, locations d'emplacements, However, the multiplication of antenna networks has led to increasing costs for operators - antenna purchases, location rentals,
installations - ainsi qu'une dégradation de l'environnement. facilities - as well as environmental degradation.
C'est pourquoi, d'autres opérateurs utilisent des antennes fonctionnant suivant plusieurs systèmes de télécommunications. Ainsi, le coût d'installation et la This is why other operators use antennas operating according to several telecommunications systems. So the cost of installation and the
dégradation de l'environnement sont moindres. environmental degradation are less.
Deux types d'antennes sont alors utiilsés: Un premier type d'antenne est dit "large-bande": il utilise une bande de travail suffisamment large pour recevoir ou émettre des communications suivant plusieurs systèmes de télécommunications. Par exemple, une antenne utilisant une bande de fréquences comprises entre 870 et 1880 MHz est utilisée comme antenne Two types of antennas are then used: A first type of antenna is called "broadband": it uses a working band wide enough to receive or transmit communications according to several telecommunications systems. For example, an antenna using a frequency band between 870 and 1880 MHz is used as the antenna
GSM et DCS.GSM and DCS.
Un deuxième type d'antenne, dit "multibande", résulte de la combinaison, à l'intérieur d'un unique châssis d'antenne, d'éléments rayonnants d'un système de télécommunications avec des éléments rayonnants d'un ou de plusieurs autres systèmes de communications. Par exemple, des antennes bibandes GSM et DCS comprenant des éléments rayonnants propres à chacun des systèmes GSM et DCS A second type of antenna, called "multiband", results from the combination, inside a single antenna chassis, of radiating elements of a telecommunications system with radiating elements of one or more other communications systems. For example, GSM and DCS dual-band antennas comprising radiating elements specific to each of the GSM and DCS systems
sont connues.are known.
La figure 1 décrit une telle antenne bi-bande GSM et DCS. FIG. 1 describes such a GSM and DCS dual-band antenna.
Cette antenne 10 bi-bande comprend des éléments rayonnants 12 fonctionnant suivant le système GSM et des éléments rayonnants 14 fonctionnant This dual-band antenna 10 comprises radiating elements 12 operating according to the GSM system and radiating elements 14 operating
suivant le système DCS.according to the DCS system.
Dans une telle antenne, les éléments rayonnants 12 sont reliés à deux connecteurs 16 et 18 GSM transmettant des ondes de fréquences comprises dans la bande GSM. De même, les éléments rayonnants 14 DCS sont reliés à deux connecteurs 20 et 22 DCS transmettant des ondes de fréquences comprises dans In such an antenna, the radiating elements 12 are connected to two GSM connectors 16 and 18 transmitting waves of frequencies included in the GSM band. Similarly, the radiating elements 14 DCS are connected to two connectors 20 and 22 DCS transmitting waves of frequencies included in
la bande DCS.the DCS band.
Dans la figure 1, ces connecteurs ne sont pas représentés reliés aux In FIG. 1, these connectors are not shown connected to the
éléments rayonnants GSM ou DCS.GSM or DCS radiant elements.
L'utilisation de deux connecteurs indépendants transmettant des ondes d'une même bande de fréquences est due à la nature des éléments rayonnants utilisés. De fait, chaque élément rayonnant - dont le fonctionnement est décrit par exemple dans le brevet US 6.025.798 - est équivalent à deux dipôles indépendants The use of two independent connectors transmitting waves of the same frequency band is due to the nature of the radiating elements used. In fact, each radiating element - the operation of which is described for example in US patent 6,025,798 - is equivalent to two independent dipoles
placés à 90 degrés l'un de l'autre. placed at 90 degrees from each other.
Ainsi, ces éléments rayonnants 40 et 44 assurent une réception eVou une émission convenable de signaux de télécommunications quelle que soit la position Thus, these radiating elements 40 and 44 ensure reception and a suitable transmission of telecommunications signals whatever the position.
d'une antenne émettrice ou réceptrice par rapport à ces éléments rayonnants. of a transmitting or receiving antenna with respect to these radiating elements.
L'ensemble des éléments rayonnants d'une même bande de fréquences forme un dispositif de transmission. Ainsi, les éléments rayonnants 12 GSM forment un dispositif de transmission GSM tandis que les éléments rayonnants 14 DCS All the radiating elements of the same frequency band form a transmission device. Thus, the radiating elements 12 GSM form a GSM transmission device while the radiating elements 14 DCS
forment un dispositif de transmission DCS. form a DCS transmission device.
Afin d'optimiser le fonctionnement de chacun de ces dispositifs, deux critères sont pris en compte dans la réalisation de cette antenne: Selon un premier critère, les éléments rayonnants d'une même bande de fréquences sont distants d'une longueur sensiblement égale à 0,95 Am, o Am représente la longueur d'onde moyenne de la bande de fréquences utilisée par ces éléments rayonnants. De fait, il est connu que cette disposition des éléments In order to optimize the operation of each of these devices, two criteria are taken into account in the production of this antenna: According to a first criterion, the radiating elements of the same frequency band are distant by a length substantially equal to 0 .95 Am, o Am represents the average wavelength of the frequency band used by these radiating elements. In fact, it is known that this arrangement of the elements
rayonnants favorise le fonctionnement du dispositif ainsi positionné. radiant promotes the functioning of the device thus positioned.
Par ailleurs, la longueur d'onde moyenne ADCs de la bande DCS est approximativement égale à la moitié de la longueur d'onde moyenne AGSM de la Furthermore, the average wavelength ADCs of the DCS band is approximately equal to half the average wavelength AGSM of the
bande GSM.GSM band.
Grâce à cette particularité, selon un deuxième critère, les éléments rayonnants d'un même dispositif sont placés dans un même voisinage, c'està-dire qu'ils sont entourés de façon similaire par d'autres éléments rayonnants proches et Thanks to this particularity, according to a second criterion, the radiating elements of the same device are placed in the same vicinity, that is to say that they are surrounded in a similar manner by other radiating elements which are close and
par des pa ro is métal liq ues de cloiso n nement d o nt le rô le est décrit ci-dessous. by metal partition walls where the role is described below.
Plus précisément, tout élément rayonnant GSM 12 est équidistant de deux More precisely, any radiating element GSM 12 is equidistant from two
éléments rayonnants GSM 12 et équidistant de deux éléments rayonnants DCS 14. GSM 12 radiating elements and equidistant from two DCS 14 radiating elements.
De même, tout élément rayonnant DCS 14 est équidistant de deux éléments Similarly, any DCS 14 radiating element is equidistant from two elements
rayonnants DCS 14.radiant DCS 14.
Cette symétrie dans la disposition des éléments rayonnants des deux dispositifs réduit considérablement les conséquences des interférences radioélectriques puisque chaque élément rayonnant d'un même dispositif est affecté This symmetry in the arrangement of the radiating elements of the two devices considerably reduces the consequences of radio interference since each radiating element of the same device is affected
par des perturbations similaires.by similar disturbances.
Or le fonctionnement d'un dispositif est d'autant plus performant- par exemple pour le rapport signal à bruit - que les éléments rayonnants de ce dispositif However, the operation of a device is all the more efficient - for example for the signal to noise ratio - as the radiating elements of this device
opèrent dans des conditions similaires. operate under similar conditions.
Des couplages entre éléments rayonnants d'un même dispositif diminuent Couplings between radiating elements of the same device decrease
sensiblement les performances de ce dernier. significantly the performance of the latter.
Pour diminuer ces couplages, on cloisonne les éléments rayonnants par des parois métalliques dont le positionnement détermine aussi différentes caractéristiques du rayonnement de chaque dispositif, comme par exemple son To reduce these couplings, the radiating elements are partitioned by metal walls, the positioning of which also determines different characteristics of the radiation of each device, such as its
ouverture horizontale.horizontal opening.
Ainsi, des parois 26 perpendiculairés à un axe 27 longitudinale de l'antenne cloisonnent les éléments rayonnants 12 GSM à l'intérieur d'enceintes de forme rectangulaire, ces enceintes étant aussi constituées par des parois longitudinales Thus, walls 26 perpendicular to a longitudinal axis 27 of the antenna partition the radiating elements 12 GSM inside enclosures of rectangular shape, these enclosures also being constituted by longitudinal walls
27a et 27b du châssis de l'antenne. 27a and 27b of the antenna chassis.
Les parois 26 diminuent les couplages entre ces éléments rayonnants 12 The walls 26 reduce the couplings between these radiating elements 12
GSM, augmentant ainsi le gain du dispositif GSM. GSM, thereby increasing the gain of the GSM device.
Par ailleurs, le gain du dispositif GSM est aussi fonction de la distance entre les parois latérales 27a et 27b et les éléments transmetteurs 12 GSM, tout Furthermore, the gain of the GSM device is also a function of the distance between the side walls 27a and 27b and the GSM transmitting elements 12, all
comme de la hauteur de ces parois 27a et 27b. as the height of these walls 27a and 27b.
On constate que lorsque les éléments rayonnants 12 GSM sont sensiblement équidistants de ces parois 27a, 27b et 26 de cloisonnement, on obtient une configuration optimale permettant au dispositif GSM de fonctionner It can be seen that when the GSM radiating elements 12 are substantially equidistant from these partition walls 27a, 27b and 26, an optimal configuration is obtained allowing the GSM device to operate
suivant des critères de transmission imposés par des opérateurs. according to transmission criteria imposed by operators.
En outre, le fonctionnement du dispositif GSM est optimisé suivant le deuxième critère précédemment mentionné puisque tous les éléments rayonnants de ce dispositif sont cloisonnés de façon similaire. Par ailleurs, les parois 26 sont aussi utilisées conjointement à des parois 24 fixces suivant l'axe 27 de l'antenne pour cloisonner les éléments rayonnants 14 DCS. Ce cloisonnement détermine des caractéristiques de fonctionnement du In addition, the operation of the GSM device is optimized according to the second criterion previously mentioned since all the radiating elements of this device are similarly partitioned. Furthermore, the walls 26 are also used in conjunction with walls 24 fixed along the axis 27 of the antenna to partition the radiating elements 14 DCS. This partitioning determines operating characteristics of the
dispositif DCS comme son ouverture horizontale ou son gain. DCS device like its horizontal opening or gain.
Toutefois, les éléments rayonnants 12 GSM sont aussi placés suivant l'axe 27 de l'antenne. Or des parois métalliques proches d'un élément rayonnant However, the radiating elements 12 GSM are also placed along the axis 27 of the antenna. Gold metal walls close to a radiating element
perturbent le fonctionnement de ce dernier. disrupt the functioning of the latter.
C'est pourquoi les parois longitudinales 24 présentent un chanfrein 25 à This is why the longitudinal walls 24 have a chamfer 25 to
proximité des éléments rayonnants 12 GSM. proximity to radiating elements 12 GSM.
Les éléments rayonnants 14 DCS sont cloisonnés par paires d'éléments rayonnants dans des enceintes de forme rectangulaire formées par les parois 24, 26 The radiating elements 14 DCS are partitioned by pairs of radiating elements in enclosures of rectangular shape formed by the walls 24, 26
et 27b.and 27b.
De façon à limiter les couplages entre!es éléments rayonnants 14 DCS de chacune de ces paires, une paroi 28 est placce perpendiculairement à l'axe 27 In order to limit the couplings between! The radiating elements 14 DCS of each of these pairs, a wall 28 is placed perpendicular to the axis 27
entre les éléments rayonnants 14 de ces paires. between the radiating elements 14 of these pairs.
Chaque paroi 28 est équidistante des deux éiéments rayonnants 14 DCS ainsi séparés. De ce fait, ces parois 28 se trouvent à proximité d'un élément Each wall 28 is equidistant from the two radiating elements 14 DCS thus separated. Therefore, these walls 28 are located near an element
rayonnant 12 GSM équidistant de ces deux mêmes éléments rayonnants DCS. radiating 12 GSM equidistant from these same two DCS radiating elements.
Ces parois 28 provoquent alors des perturbations sur les éléments rayonnants 12 GSM de même nature que les perturbations créées par les parois 24 - proximité d'une paroi de cloisonnement vis-à-vis des éléments rayonnants 12 GSM. C'est pourquoi les parois 28 ont une longueur inférieure à la largeur des These walls 28 then cause disturbances on the radiating elements 12 GSM of the same kind as the disturbances created by the walls 24 - proximity of a partition wall vis-à-vis the radiating elements 12 GSM. This is why the walls 28 have a length less than the width of the
enceintes de cloisonnement des éléments rayonnants 14 DCS. 14 DCS bulkhead enclosures.
Par ailleurs, la hauteur des parois 28 est décroissante à mesure que ces Furthermore, the height of the walls 28 decreases as these
dernières se rapprochent des éléments rayonnants 12 GSM. 12 are closer to the radiating elements 12 GSM.
Ce profil décroissant résulte d'un compromis entre le cloisonnement des éléments rayonnants 14 DCS et les perturbations que ces parois créent visà-vis This decreasing profile results from a compromise between the partitioning of the radiating elements 14 DCS and the disturbances that these walls create vis-à-vis
des éléments rayonnants GSM 12.GSM radiating elements 12.
De fait, en réduisant la hauteur de la paroi 28 à proximité des éléments rayonnants 12 GSM, on diminue les interférences entre cette dernière et ces In fact, by reducing the height of the wall 28 near the radiating elements 12 GSM, the interference between the latter and these
éléments rayonnants 12 GSM.radiating elements 12 GSM.
Les éléments rayonnants 14 DCS sont alors sensiblement équidistants des parois 24, 26, 27b et 28. Cette disposition résulte, comme pour les éléments The radiating elements 14 DCS are then substantially equidistant from the walls 24, 26, 27b and 28. This arrangement results, as for the elements
rayonnants 12 GSM, d'une optimisation des performances du dispositif DCS. radiating 12 GSM, optimizing the performance of the DCS device.
Par ailleurs, ce cloisonnement étant similaire pour tout élément rayonnant 14 DCS, les interférences subies par tout élément rayonnant 14 DCS restent Furthermore, this partitioning being similar for any radiating element 14 DCS, the interference undergone by any radiating element 14 DCS remains
similaires, optimisant ainsi le fonctionnement du dispositif DCS. similar, thus optimizing the operation of the DCS device.
La réalisation d'une antenne bi-bande composée d'éléments rayonnants propres à chaque système de transmission nécessite donc de nombreux compromis The realization of a dual-band antenna composed of radiating elements specific to each transmission system therefore requires many compromises
et artifices pour permettre un fonctionnement convenable de chaque dispositif. and devices to allow proper operation of each device.
Par ailleurs, la longueur d'onde moyenne ADCs de la bande DCS étant approximativement égale à la moitié de la longueur d'onde moyenne AGSM de la bande GSM, il est possible de situer de façon symétrique liensemble des éléments rayonnants DCS ou GSM tout en respectant une distance optimale entre ces derniers. La présente invention résulte de la constatation que, malgré les inconvénients précédemment identifiés, I'utilisation d'une antenne multibande comprenant des éléments rayonnants utilisant différentes bandes de fréquences présente des avantages même lorsque les fréquences utiliséss par ces différents dispositifs ne permettent pas de satisfaire les deux critères cités optimisant le fonctionnement d'un dispositif, à savoir: un espacement optimisé (0,95 Am) entre éléments rayonnants d'un même dispositif, et Furthermore, the average wavelength ADCs of the DCS band being approximately equal to half the average wavelength AGSM of the GSM band, it is possible to locate symmetrically the link between radiating DCS or GSM elements while respecting an optimal distance between them. The present invention results from the observation that, despite the drawbacks previously identified, the use of a multiband antenna comprising radiating elements using different frequency bands has advantages even when the frequencies used by these different devices do not make it possible to satisfy the two criteria cited optimizing the operation of a device, namely: an optimized spacing (0.95 Am) between radiating elements of the same device, and
un voisinage identique pour tout élément rayonnant d'un même dispositif. an identical neighborhood for any radiating element of the same device.
C'est pourquoi, I'invention concerne une antenne de radiotransmission, notamment dans le domaine des télécommunications cellulaires, comprenant des éléments rayonnants de différents dispositifs fonctionnant avec différentes bandes de fréquences, caractérisée en ce que des premiers éléments rayon nants de l' un de ces dispositifs sont distants d'un écart optimal de 0,95 x Am, o Am représente la longueur d'onde moyenne de la bande de fréquences utilisée par ce dispositif, en ce que des seconds éléments rayonnants fonctionnent avec une bande de fréquences de longueur d'onde moyenne A'm qui n'est pas multiple ou sous-multiple de Am, le positionnement de ces seconds éléments rayonnants étant fixé par rapport à ces premiers éléments rayonnants d'écartement optimisé de sorte que chaque élément rayonnant d'un même dispositif soit entouré de façon similaire par d'autres éléments This is why the invention relates to a radio transmission antenna, in particular in the field of cellular telecommunications, comprising radiating elements of different devices operating with different frequency bands, characterized in that first radiating elements of one of these devices are distant by an optimal deviation of 0.95 x Am, where Am represents the average wavelength of the frequency band used by this device, in that second radiating elements operate with a frequency band of length of medium wave A'm which is not multiple or sub-multiple of Am, the positioning of these second radiating elements being fixed with respect to these first radiating elements of optimized spacing so that each radiating element of the same device is similarly surrounded by other elements
rayonnants et par des parois de cloisonnement de l'antenne. radiant and by partition walls of the antenna.
- Ainsi, le fonctionnement de tous les dispositifs de l'antenne est optimisé en entourant chaque élément rayonnant d'un même dispositif de l'antenne par un voisinage similaire. Dès lors, malgré le fait qu'on ne situe pas les éléments rayonnants d'un second dispositif à une distance optimale de 0,95 A'm, o A'm est la longueur d'onde moyenne de ce second dispositif, on constate que ce second dispositif - Thus, the operation of all the devices of the antenna is optimized by surrounding each radiating element of the same device of the antenna by a similar neighborhood. Therefore, despite the fact that the radiating elements of a second device are not located at an optimal distance of 0.95 A'm, where A'm is the average wavelength of this second device, we note that this second device
fonctionne convenablement.works properly.
Une telle antenne multibande réduit les coûts d'installation, de location etiou de maintenance pour l'opérateur d'un réseau voulant introduire des éléments rayonnants utilisant un nouveau système de communications - par exemple l'UMTS Such a multiband antenna reduces the installation, rental and maintenance costs for the network operator wishing to introduce radiating elements using a new communications system - for example UMTS
- dans son réseau tout en assurant le fonctionnement des systèmes déjà exploités. - in its network while ensuring the operation of systems already in use.
Par ailleurs, une telle antenne présente l'avantage par rapport à une antenne large-bande d'utiliser des éléments rayonnants indépendants pour chaque système de télécommunications. Ainsi, un opérateur équipé de ce type d'antenne peut faire varier la zone de couverture d'un des systèmes de télécommunications Furthermore, such an antenna has the advantage compared to a broadband antenna to use independent radiating elements for each telecommunications system. Thus, an operator equipped with this type of antenna can vary the coverage area of one of the telecommunications systems
sans modifier les couvertures des autres systèmes utilisés par l'antenne. without modifying the covers of other systems used by the antenna.
Il convient de signaler qu'une antenne à large bande ne peut effectuer une telle modification, le dispositif fonctionnant pour chacun des systèmes de It should be noted that a broadband antenna cannot make such a modification, the device working for each of the
communications étant le même.communications being the same.
Dans une réalisation de l'antenne, certains de ces éléments rayonnants In an embodiment of the antenna, some of these radiating elements
utilisent la bande de fréquences UMTS (1900-2170 MHz). use the UMTS frequency band (1900-2170 MHz).
Dans ce cas, les éléments rayonnants UMTS peuvent être placés à une distance optimale de 0,95 xAuMTs, o AUMTs représente la longueur d'onde In this case, the UMTS radiating elements can be placed at an optimal distance of 0.95 xAuMTs, where AUMTs represents the wavelength
moyenne de la bande de fréquences UMTS. average of the UMTS frequency band.
Dans une réalisation, cette antenne a un châssis standard d'une antenne In one embodiment, this antenna has a standard chassis of an antenna
radio pour télécommunications utilisant les normes GSM ou DCS. radio for telecommunications using GSM or DCS standards.
Selon une réalisation, au moins un des dispositifs d'éléments rayonnants utilisant une même bande de fréquences fait varier sa zone de couverture According to one embodiment, at least one of the radiating element devices using the same frequency band varies its coverage area
indépendamment des autres dispositifs de transmission. independently of other transmission devices.
Par ailleurs, la variation de la couverture de transmission d'un dispositif In addition, the variation in the transmission coverage of a device
peut être obtenue par une variation des signaux alimentant ce dispositif. can be obtained by varying the signals feeding this device.
Dans une réalisation, I'antenne comprend des éléments rayonnants utilisant la bande de fréquences DCS et des éléments rayonnants utilisant la bande In one embodiment, the antenna comprises radiating elements using the DCS frequency band and radiating elements using the band
de fréquences GSM.GSM frequencies.
Dans un mode de réalisation préféré, I'antenne comprend un dispositif d'éléments rayonnants GSM placé le long de l'axe de l'antenne, un dispositif d'éléments rayonnants UMTS d'un côté du dispositif GSM et un dispositif d'éléments In a preferred embodiment, the antenna comprises a device of GSM radiating elements placed along the axis of the antenna, a device of UMTS radiating elements on one side of the GSM device and a device of elements
rayonnants DCS de l'autre côté de ce dispositif GSM. radiant DCS on the other side of this GSM device.
Selon une réalisation préférée, I'antenne comprend des modules formés par un élément rayonnant GSM, une paire d'éléments rayonnants UMTS, une paire d'éléments rayonnants DCS, ces derniers étant placés de façon à définir un According to a preferred embodiment, the antenna comprises modules formed by a GSM radiating element, a pair of UMTS radiating elements, a pair of DCS radiating elements, the latter being placed so as to define a
rectangle au centre duquel est placé l'élément rayonnant GSM. rectangle in the center of which is placed the GSM radiating element.
Par ailleurs, chaque paire d'éléments rayonnants UMTS et DCS peut être In addition, each pair of UMTS and DCS radiating elements can be
cloisonnée dans des rectangles sensiblement de mêmes longueur et largeur. partitioned into rectangles of substantially the same length and width.
Selon une réalisation, une paroi centrale est intercalée entre les éléments According to one embodiment, a central wall is interposed between the elements
rayonnants de chaque paire DCS ou UMTS. radiating from each DCS or UMTS pair.
Par ailleurs, la paroi centrale peut être telle que sa hauteur est réduite à Furthermore, the central wall can be such that its height is reduced to
proximité des éléments rayonnants GSM. proximity to GSM radiating elements.
Dans une réalisation préférée, les dispositifs UMTS et DCS sont cloisonnés In a preferred embodiment, the UMTS and DCS devices are partitioned
par des clois o ns l atérales parallèles à un axe long itudin al e de l' a nten ne. by side walls parallel to a long axis itudin al e of the antenna.
Dans ce cas, il est possible que les cloisons latérales des éléments In this case, it is possible that the side partitions of the elements
rayonnants UMTS ou DCS soient parallèles à l'axe longitudinale de l'antenne. UMTS or DCS radiators are parallel to the longitudinal axis of the antenna.
Dans une réalisation, les cloisons latérales des paires d'éléments In one embodiment, the side partitions of the pairs of elements
rayonnants sont discontinues à proximité des éléments rayonnants GSM. radiators are discontinuous near the GSM radiating elements.
Par ailleurs, il est possible qu'au moins une cloison latérale présente une découpe. Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs parois de cloisonnement Furthermore, it is possible that at least one side wall has a cutout. According to one embodiment, one or more partition walls
sont remplacées par des éléments isolants. are replaced by insulating elements.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara^'tront avec la Other characteristics and advantages of the invention will appear with the
description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée à titre description of some of its embodiments, this being carried out for
descriptif et non limitatif en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue d'ensemble d'une antenne bi-bande GSM / DCS déjà décrite, et la figure 2 est une vue d'ensemble d'une antenne tribande UMTS / GSM / description and not limiting with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is an overview of a dual-band GSM / DCS antenna already described, and Figure 2 is an overview of UMTS / GSM / triband antenna
DCS conforme à l'invention.DCS according to the invention.
On a représenté sur la figure 2 I'intérieur d'une antenne 50 tri-bande conforme à l'invention. Cette antenne 50 tri-bande comprend des éléments rayonnants 52, 54 et 56 de télécommunications utilisant, respectivement, les FIG. 2 shows the interior of a tri-band antenna 50 according to the invention. This tri-band antenna 50 comprises radiating elements 52, 54 and 56 of telecommunications using, respectively, the
systèmes UMTS, GSM et DCS.UMTS, GSM and DCS systems.
En d'autres termes, les éléments rayonnants 52 utilisent la bande de fréquences UMTS 1900-2170 MHz, les éléments rayonnants 54 GSM utilisent la bande de fréquences 870-960 MHz et les éléments rayonnants DCS utilisent la In other words, the radiating elements 52 use the UMTS 1900-2170 MHz frequency band, the radiating elements 54 GSM use the 870-960 MHz frequency band and the DCS radiating elements use the
bande de fréquences 1710-1880 MHz.1710-1880 MHz frequency band.
Les éléments rayonnants 54 et 56 des dispositifs respectifs GSM et DCS sont identiques aux éléments rayonnants 12 et 14 précédemment décrits avec la The radiating elements 54 and 56 of the respective GSM and DCS devices are identical to the radiating elements 12 and 14 previously described with the
figure 1.figure 1.
Les éléments rayonnants 52 du système UMTS sont analogues aux éléments rayonnants 54 GSM et 56 DCS avec des caractéristiques techniques The radiating elements 52 of the UMTS system are analogous to the radiating elements 54 GSM and 56 DCS with technical characteristics
propres au système UMTS.specific to the UMTS system.
De façon à privilégier le fonctionnement des éléments rayonnants 52 UMTS et à obtenir des performances optimisées pour ce dispositif, on fixe chacun des éléments rayonnants 52 à une distance entre éléments rayonnants UMTS de O,95X\UMTS parallèlement à l'axe vertical 61 de l'antenne, o UMTS est la longueur In order to favor the operation of the radiating elements 52 UMTS and to obtain optimized performance for this device, each of the radiating elements 52 is fixed at a distance between radiating elements UMTS of O, 95X \ UMTS parallel to the vertical axis 61 of l antenna, where UMTS is the length
d'onde moyenne de la bande UMTS.UMTS band waveform.
Cette distance entre éléments rayonnants d'un même dispositif correspond This distance between radiating elements of the same device corresponds
à une distance théorique optimale comme précédemment mentionné. at an optimal theoretical distance as previously mentioned.
Conformément à l'invention, on situe les éléments rayonnants des autres dispositifs de sorte qu'un élément rayonnant d'un même dispositif soit entouré de In accordance with the invention, the radiating elements of the other devices are located so that a radiating element of the same device is surrounded by
façon similaire par d'autres éléments rayonnants. similarly by other radiating elements.
Ainsi, chaque élément rayonnant 54 GSM est équidistant de deux éléments rayonnants 54 GSM et équidistant de deux éléments rayonnants 52 UMTS et de Thus, each radiating element 54 GSM is equidistant from two radiating elements 54 GSM and equidistant from two radiating elements 52 UMTS and
deux éléments rayonnants 56 DCS.two radiating elements 56 DCS.
De fait, I'antenne est principalement composoe de modules comprenant un 26 élément rayonnant 54 GSM, une paire d'éléments rayonnants 52 UMTS et une paire d'éléments rayonnants 56 DCS placés de telle sorte que les éléments rayonnants 52 UMTS et 56 DCS forment sensiblement un rectangle dont ils occupent les In fact, the antenna is mainly composed of modules comprising a 26 GSM 54 radiating element, a pair of 52 UMTS radiating elements and a pair of 56 DCS radiating elements placed so that the 52 UMTS and 56 DCS radiating elements form substantially a rectangle which they occupy
sommets, un élément rayonnant 54 GSM étant situé au centre de ce rectangle. vertices, a radiating element 54 GSM being located in the center of this rectangle.
Dès lors, en disposant ces modules le long de l'axe 61 de l'antenne, on obtient que chaque élément rayonnant d'un même dispositif soit toujours entouré de la même manière par d'autres éléments rayonnants, optimisant ainsi le Therefore, by placing these modules along the axis 61 of the antenna, it is obtained that each radiating element of the same device is always surrounded in the same way by other radiating elements, thus optimizing the
fonctionnement de chaque dispositif. operation of each device.
On privilégie ainsi le fonctionnement du dispositif UMTS par rapport aux dispositifs DCS et GSM dont les éléments rayonnants ne sont pas situés à une We therefore favor the operation of the UMTS device compared to DCS and GSM devices whose radiating elements are not located at a
distance optimale entre éléments rayonnants d'un même dispositif. optimal distance between radiating elements of the same device.
En effet, les éléments rayonnants du dispositif DCS sont placés à une distance entre éléments rayonnants 56 DCS non optimisée de 0,85 DCS. o Indeed, the radiating elements of the DCS device are placed at a distance between radiating elements 56 DCS not optimized of 0.85 DCS. o
?DCs représente la longueur d'onde moyenne de la bande DCS. ? DCs represents the average wavelength of the DCS band.
De même, les éléments rayonnants 54 GSM sont placés à une distance entre éléments rayonnants 54 GSM non optimisée d'approximativement 0,85 Similarly, the 54 GSM radiating elements are placed at a distance between non-optimized 54 GSM radiating elements of approximately 0.85
o\GsM représente la longueur d'onde moyenne de ia bande GSM. where \ GsM represents the average wavelength of the GSM band.
Malgré ce désavantage, on constate que ces deux dispositifs fonctionnent correctement lorsque, conformément à l'invention, chaque élément rayonnant-d'un même dispositif est entouré d'un même voisinage, ce qui comprend aussi un Despite this disadvantage, it can be seen that these two devices function correctly when, in accordance with the invention, each radiating element of the same device is surrounded by the same neighborhood, which also includes a
cloisonnement similaire.similar partitioning.
- Pour effectuer ces cloisonnements, on place des parois 58 perpendiculairement à un axe 61 longitudinale de l'antenne. Ces parois 58 confinent les éléments rayonnants 52 UMTS et 56 DCS de l'antenne de façon à diminuer les - To perform these partitions, walls 58 are placed perpendicular to a longitudinal axis 61 of the antenna. These walls 58 confine the radiating elements 52 UMTS and 56 DCS of the antenna so as to reduce the
couplages entre éléments rayonnants. couplings between radiating elements.
Des parois 59a et 59b complètent le cloisonnement des éléments rayon na nts de l'a nte n ne. Ces parois 59a et 59b so nt placées pa ra l lèleme nt à l' axe vertical 61 de part et d'autre des éléments rayonnants 54 GSM, ces derniers étant Walls 59a and 59b complete the partitioning of the radiating elements of the antenna. These walls 59a and 59b are placed pa ra llleme nt to the vertical axis 61 on either side of the radiating elements 54 GSM, the latter being
placés suivant l'axe 61.placed along axis 61.
Par ailleurs, les parois 59a et 59b sont discontinues aux voisinages des éléments 54 du système GSM, augmentant ainsi la distance entre ces parois 59a et Furthermore, the walls 59a and 59b are discontinuous in the vicinity of the elements 54 of the GSM system, thus increasing the distance between these walls 59a and
59b et les éléments rayonnants 54 GSM. 59b and radiating elements 54 GSM.
De même, les parois 59a et 59b présentent des découpes 62 à proximité des éléments rayonnants 54 GSM pour réduire à nouveau les interactions entre les Likewise, the walls 59a and 59b have cutouts 62 near the radiating elements 54 GSM to again reduce the interactions between the
parois 59a et 59b et ces éléments rayonnants 54 GSM. walls 59a and 59b and these radiating elements 54 GSM.
Pour la même raison, la paroi 59a présente des découpes 60 à proximité For the same reason, the wall 59a has cutouts 60 in the vicinity
des éléments rayonnants 54 GSM.radiant elements 54 GSM.
Ces découpes sont effectuées en fonction de résultats expérimentaux These cuts are made based on experimental results
obtenus et sont facultatives pour les parois 59a et 59b. obtained and are optional for walls 59a and 59b.
Les éléments rayonnants 52 UMTS et 56 DCS sont cloisonnés par paires à The 52 UMTS and 56 DCS radiating elements are partitioned in pairs to
I'intérieur de "rectangles" de cloisonnement. The interior of "rectangles" of partitioning.
Des parois 64 obliques sont situées entre les éléments rayonnants de chacune de ces paires, limitant les couplages entre les éléments rayonnants de Oblique walls 64 are located between the radiating elements of each of these pairs, limiting the couplings between the radiating elements of
chaque paire.each pair.
Toutefois, la hauteur de ces parois diminue à proximité des éléments rayonnants 54 GSM pour réduire les perturbations entre les parois 58 et les However, the height of these walls decreases near the radiating elements 54 GSM to reduce the disturbances between the walls 58 and the
éléments rayonnants DCS.DCS radiating elements.
Les éléments rayonnants DCS sont alors approximativement équidistants The DCS radiating elements are then approximately equidistant
des parois 58, 59b, 64 et d'une paroi latérale 57b de l'antenne. walls 58, 59b, 64 and a side wall 57b of the antenna.
Inversement, les éléments rayonnants UMTS sont volontairement décalés à l'intérieur des cloisons rectangulaires formées par les parois 58, 59a, 64 et une paroi latérale 57a de l'antenne vis-à-vis du point équidistant de ces parois. De fait, il apparaTt expérimentalement qu'un tel décalage, de l'ordre du centimètre, améliore les performances du dispositif UMTS, notamment vis-à-vis du Conversely, the UMTS radiating elements are voluntarily offset inside the rectangular partitions formed by the walls 58, 59a, 64 and a side wall 57a of the antenna opposite the point equidistant from these walls. In fact, it appears experimentally that such a shift, of the order of a centimeter, improves the performance of the UMTS device, in particular with respect to the
pointage du diag ram me de rayonnement horizontal. pointing the diag ram me of horizontal radiation.
On prévoit des alimentations 70 UMTS, 72 GSM et 74 DCS en double 70 UMTS, 72 GSM and 74 DCS power supplies are planned in duplicate
polarisation croisée et indépendantes entre elles. cross polarization and independent of each other.
Avantageusement, cette indépendance permet de varier les zones Advantageously, this independence makes it possible to vary the zones
d'influence d'émission eVou réception de chaque dispositif. of influence of emission eVou reception of each device.
De fait, si un opérateur décide de modifier la zone de couverture du dispositif UMTS de l'antenne, il peut effectuer cette modification sans altérer les In fact, if an operator decides to modify the coverage area of the UMTS device of the antenna, he can make this modification without altering the
zones de couvertures des autres dispositifs DCS et GSM de l'antenne. coverage areas of other DCS and GSM antenna devices.
Par exemple, I'opérateur d'un réseau peut diriger le faisceau UMTS de l'antenne sur une zone de bureaux pendant la journse et dévier ce faisceau vers une zone d'hôtels dans la soirée tout en maintenant les deux faisceaux des systèmes DCS et GSM sur une même zone de couverture. De préférence, cette For example, the network operator can direct the UMTS beam of the antenna to an office area during the day and divert this beam to a hotel area in the evening while maintaining the two beams of the DCS systems and GSM on the same coverage area. Preferably, this
déviation est effectuce par une modification de l'alimentation de chaque dispositif. deflection is effectuce by a modification of the power supply of each device.
La présente invention est susceptible de variantes qui appara^'tront à l'homme du métier. Ainsi, certaines parois obliques 64 peuvent être remplacées par The present invention is susceptible of variants which will appear to those skilled in the art. Thus, certain oblique walls 64 can be replaced by
des éléments d'isolation 75 ayant une action similaire. insulation elements 75 having a similar action.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name | ||
| GC | Lien (pledge) constituted |
Effective date: 20130923 |
|
| RG | Lien (pledge) cancelled |
Effective date: 20141016 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20150521 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20150521 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20161130 |